BAB I PENDAHULUAN
1.1.
LATAR BELAKANG Salah satu industri pangan yang sangat berkembang adalah industri
yang memanfaatkan enzim dalam proses pengolahannya. Pemanfaatan enzim tidak hanya dikembangkan secara meluas untuk kepentingan pangan, tetapi juga non-pangan. Enzim yang penting dan sering dimanfaatkan di dalam industri pangan terutama pada industri pemrosesan pati adalah enzim amilase (Alva,2007). Enzim amilase dapat diperoleh dari beberapa sumber diantaranya dari tumbuhan maupun hewan. Namun, sebagian besar industri lebih banyak menggunakan enzim amilase yang bersumber dari mikrobia. Hal ini disebabkan enzim amilase yang bersumber dari mikrobia diketahui mampu menghidrolisis
senyawa
kimia
pati
pada
industri
pengolahan
pati.
(Bhimba,2011). Enzim amilase berfungsi untuk mendegradasi senyawa karbohidrat kompleks (polisakarida) menjadi gula sederhana (Suganthi, 2011). Beberapa contoh industri pangan yang memanfaatkan enzim amilase adalah industri minuman beralkohol, HFCS ( High Fructose Corn Syrup), hidrolisis pati, pembuatan roti, pembuatan makanan tradisional tape (fermentasi) ,dll. Di dalam industri fermentasi enzim amilase dimanfaatkan pada proses sakarifikasi, yaitu pendegradasian senyawa karbohidrat kompleks menjadi
1
2
gula sederhana yang nantinya akan dimanfaatkan sebagai substrat dalam memproduksi alkohol. Saat ini sebagian besar industri fermentasi masih menggunakan substrat
pati
masak/tergelatinisasi
untuk
digunakan
pada
proses
pengolahannya terutama pada proses sakarifikasi. Untuk menyediakan substrat pati masak/tergelatinisasi, perlu adanya proses pemasakan yang memerlukan energi dan biaya yang besar. Terobosan teknologi perlu dilakukan untuk mengatasi permasalahan ini, salah satunya adalah menggunakan enzim yang mampu untuk menghidrolisis substrat pati mentah. Jika setiap industri mampu memanfaatkan substrat mentah untuk pengolahannya, maka setiap industri mampu menghemat biaya produksi, waktu pengolahan, dan ramah terhadap lingkungan. Oleh karena itu, perlu adanya studi tentang hidrolisis pati mentah oleh enzim amilase. Studi tentang hidrolisis pati mentah menggunakan enzim amilase sudah pernah dilakukan oleh Matsubara (2004). Penelitian tersebut menunjukkan bahwa enzim amilase yang bersumber dari Aspergillus awamori mampu mendegradasi pati mentah menjadi gula sederhana. Dari beberapa substrat pati mentah yang digunakan, pati yang memiliki ukuran granula lebih kecil (pati jagung, beras, dan tapioka) memiliki kerusakan yang lebih parah daripada pati yang memiliki granula lebih besar (pati sagu dan kentang). Kerusakan pada granula pati ini menunjukkan adanya aktivitas tinggi yang dilakukan oleh enzim amilase. Marlida (2000) juga menyatakan dalam penelitiannya bahwa enzim amilase dari 4 jenis isolat yang berbeda mempu
3
menghidrolisis substrat pati
mentah dengan aktivitas yang berbeda-beda.
Sama dengan penelitian yang dilakukan Matsubara (2004), aktivitas enzim yang tinggi terjadi saat menggunakan substrat pati dengan ukuran granula kecil. Naiola (2006) menambahkan bahwa hidrolisis pati yang dilakukan oleh enzim amilase dari Saccharomicopsis sp juga dipengaruhi oleh suhu dan pH hidrolisis. Dari penelitian yang sudah ada, belum ada penelitian mengenai hidrolisis pati mentah oleh enzim amilase yang bersumber dari Amylomyces rouxii. Jamur Amylomyces rouxii diketahui mampu tumbuh pada substrat mentah dan menghasilkan enzim glukoamilase (Nout, 2007). Namun, belum diketahui secara pasti kondisi proses enzim amilase yang dihasilkan oleh jamur ini untuk menghasilkan aktivitas optimum. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian mengenai karakteristik enzim glukoamilase yang dihasilkan oleh Amylomyces rouxii baik dari macam substrat pati yang dikatalisa, suhu dan pH aktivitas serta stabilitas penyimpanannya. Substrat pati yang digunakan untuk hidrolisis enzim glukoamilase juga
memiliki
sifat
yang berbeda-beda.
Perbedaan
sifat
ini
akan
mempengaruhi aktivitas enzim glukoamilase. Pati tapioka, sagu, maupun maizena (jagung) adalah salah satu pati yang mampu diproduksi banyak di Indonesia tetapi belum bisa dimanfaatkan secara maksimal. Sebagian besar hanya untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku/substitusi industri roti. Di Indonesia sumber pati tapioka yaitu ubi kayu mampu diproduksi sebanyak 16,09 juta ton pada tahun 2000 menjadi 20,83 juta ton pada tahun 2009
4
(Departemen Pertanian, 2009). Sedangkan menurut Jong (2007) potensi produksi sagu di Indonesia diperkirakan sekitar 5 juta ton pati kering per tahun dan produksi jagung Indonesia tahun 2007 mencapai sekitar 18 juta ton. Produksi bahan baku pembuatan pati yang besar tersebut harus dapat dimanfaatkan secara maksimal.
1.2.
RUMUSAN MASALAH Permasalahan yang dimunculkan dan diharapkan dapat terselesaikan
melalui penelitian ini dijabarkan sebagai berikut : a. Apakah enzim glukoamilase yang dihasilkan oleh Amylomyces rouxii mampu menghidrolisis pati mentah? b. Berapa besar aktivitas enzim glukoamilase dalam menghidrolisis berbagai macam pati mentah dengan mempertimbangkan kondisi suhu reaksi, pH, dan stabilitas penyimpanan?
1.3.
TUJUAN PENELITIAN a. Mengetahui kemampuan hidrolisis enzim glukoamilse dari Amylomyces rouxii pada berbagai macam substrat pati mentah. b. Mengetahui pengaruh variasi suhu dan pH terhadap aktivitas enzim selama proses hidrolisis pati, suhu dan lama waktu penyimpanan enzim glukoamilase.
5
1.4.
MANFAAT PENELITIAN Enzim glukoamilase yang diproduksi oleh Amylomyces rouxii dapat diaplikasikan dalam industri untuk menghidrolisis pati mentah menjadi gula sederhana dalam proses sakarifikasi.
